Dilatômetro linear de baixo custo:

uma proposta didática para o ensino de expansão térmica de sólidos

Resumo

Este trabalho apresenta a construção e a aplicação de um dilatômetro linear de baixo custo como proposta didática para o ensino da expansão térmica de sólidos e da Termodinâmica. O aparato foi desenvolvido com materiais de fácil aquisição, utilizando uma haste de alumínio, estrutura de madeira, velas como fonte térmica, termopares e um sistema de medição indireta baseado no deslocamento de um ponteiro. A proposta fundamenta-se na Teoria da Aprendizagem Significativa e busca aproximar os conceitos teóricos da experiência prática, especialmente em contextos escolares com recursos laboratoriais limitados. Foram realizados testes experimentais com diferentes configurações de aquecimento, utilizando diferentes números de velas, além de medições de temperatura em pontos distintos da haste para obtenção de uma temperatura média. Os dados de dilatação linear foram relacionados à variação de temperatura e analisados por meio de ajustes lineares pelo método dos mínimos quadrados. Os coeficientes de dilatação obtidos tiveram boa aproximação do valor teórico considerado para o alumínio, 24,0 × 10⁻⁶ °C⁻¹. Os resultados indicam que o aparato apresenta viabilidade experimental e didática, possibilitando a abordagem investigativa de conceitos térmicos e demonstrando que materiais de baixo custo podem contribuir para a democratização da experimentação no ensino de Física.

Palavras-chaves: Dilatômetro; expansão térmica; física experimental; aprendizagem significativa.